Dopo il blocco da parte dell'Unione Europea alle caldaie a gas (dal 2040), le pompe di calore stanno diventando sempre più popolari. È opportuno effettuare scelte adeguate per non rischiare di trovarsi con impianti poco efficienti.
Come Funziona la Pompa di Calore
Il funzionamento delle pompe di calore è in linea di massima come quello dei frigoriferi, solo nel senso inverso. Ovvero, grazie a un fluido opportuno dal basso punto di ebollizione estraggono il calore da un mezzo a temperatura più bassa, che può essere aria, acqua o terreno a seconda del tipo di pompa.
A questo punto il fluido evapora e poi viene compresso in un compressore. Questo passaggio aumenta la temperatura del gas, che poi passa attraverso un condensatore.
Tipi di Pompe di Calore
Prima di tutto non c'è un solo tipo di pompa di calore. In generale, le pompe di calore più semplici sono quelle aria - aria, mentre quelle più usate per sostituire i comuni impianti di riscaldamento sono quelle aria - acqua.
- Pompe di calore aria-aria: Utilizzano l'energia termica dell'aria esterna per generare flussi di aria calda o fredda.
- Pompe di calore aria-acqua: Prelevano l'energia termica dall'aria esterna e la utilizzano per riscaldare l'acqua che circola nei radiatori o negli impianti a pavimento.
- Pompe di calore acqua-acqua: Prelevano l'acqua da un pozzo e ne utilizzano il calore per riscaldare l'edificio, reimmettendo poi l'acqua nel terreno.
- Pompe di calore geotermiche: Sfruttano l'energia termica stabile presente nel suolo o nelle falde acquifere sotterranee.
Coefficiente di Prestazione (COP)
Le pompe di calore hanno dei limiti di efficienza, determinati dal rapporto tra il calore a disposizione per riscaldare l'ambiente e l'energia elettrica consumata per ottenerlo. Questi valori possono essere indicati dal coefficiente di prestazione stagionale (SCOP, Seasonal Coefficient of Performance) o più comunemente dal coefficiente di prestazione (COP, Coefficient of Performance).
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Il COP è un parametro che misura l’efficienza di una pompa di calore, e ci permette di capire quanta energia termica viene prodotta rispetto all’energia elettrica consumata. Un COP elevato significa che la pompa di calore è molto efficiente, poiché genera più calore consumando meno elettricità. Se il COP è troppo basso, la pompa di calore non è più conveniente o peggio può non riscaldare a sufficienza.
Se però la temperatura esterna si abbassa molto il COP diminuisce drasticamente, e quindi anche l'efficienza della pompa di calore, rendendola poco conveniente.
Quali pompe di calore hanno il COP più alto?
Le pompe di calore geotermiche verticali sono generalmente le più efficienti, soprattutto perché sfruttano la temperatura costante del terreno o dell’acqua di falda a profondità che variano dai 50 ai 150 metri. A differenza delle pompe aria-acqua o aria-aria, queste pompe non risentono delle variazioni stagionali, garantendo un COP più stabile e elevato anche durante l’inverno.
Quando Conviene Installare una Pompa di Calore?
Una delle caratteristiche della pompa di calore infatti è la temperatura di mandata relativamente bassa, ovvero la temperatura del fluido che si utilizza per riscaldare l'edificio. Questo significa che una pompa di calore è adatta per edifici più moderni.
Quindi le pompe di calore sono meglio sfruttate in edifici dotati di un buon isolamento, anche se questo non è un requisito obbligatorio: solo sappiate che in assenza di una coibentazione adeguata potreste aver bisogno di una soluzione sovradimensionata e comunque meno efficiente.
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Alcune abitazioni estremamente efficienti, a basso consumo energetico o passive, presentano una perdita di calore molto bassa. Se questa è inferiore a 3 kW, i costi per il riscaldamento potrebbero essere così bassi da rendere l'investimento in una pompa di calore quasi anti-economico.
Utilizzo Corretto di una Pompa di Calore
Un'altra accortezza è non utilizzare elementi di controllo come valvole termostatiche e lasciarli completamente aperti, ma regolando la temperatura solo tramite la pompa stessa.
Costi e Risparmi
I numeri possono variare moltissimo, ma per esempio Abbassalabolletta.it ha fatto un confronto tra due abitazioni, una da 120 mq e una da 140 mq. Con una pompa di calore, ipotizzando una potenza termica nominale di 16 kW e un COP di 5, si possono considerare 12 kWh al giorno, per un totale di 360 kWh al mese di elettricità. In totale, all'anno si avranno 1.800 kWh di energia elettrica, che equivalgono a una bolletta di 480 euro.
Altre misurazioni sono più ottimistiche, e prevedono un costo per il riscaldamento con la pompa di calore, sempre ipotizzando un assorbimento di 1.800 kWh l'anno, nell'ordine dei 700-900 euro, a fronte di un costo per il riscaldamento sui 1.500 euro. Mediamente, quindi, possiamo ipotizzare un risparmio nell'ordine dei 400 euro l'anno a famiglia utilizzando la pompa di calore rispetto alla caldaia.
Se ti riscaldi con combustibili costosi, come gpl e gasolio, la pompa di calore può ripagarsi velocemente perché puoi risparmiare migliaia di euro all’anno, anche senza l’installazione del fotovoltaico. Ovviamente se lo monti hai solo da guadagnarci.Se invece ti riscaldi con il metano i benefici economici sono molto più piccoli e, senza l’abbinamento ad un impianto fotovoltaico, la pompa di calore non sarebbe conveniente.
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Considerazioni sulla Temperatura Esterna
Le pompe di calore sono progettate per garantire un buon funzionamento anche a basse temperature, ma è necessario calcolare le dimensioni corrette non solo in base alla temperatura esterna (che quindi determina il COP), ovvero la zona climatica, ma anche ai parametri dell'edificio. Al di sotto di queste temperature è necessaria una resistenza integrativa per continuare a funzionare normalmente.
Le moderne pompe di calore con resistenza integrativa ne regolano automaticamente l'utilizzo per ridurre i consumi, in modo da raggiungere la temperatura desiderata di esercizio per poi rallentare il funzionamento, ma nondimeno l'impatto sulla bolletta si farà sentire, ed è consigliato non abusarne.
Vantaggi e Svantaggi delle Pompe di Calore senza Fotovoltaico
Vantaggi
- Efficienza: Risparmio sulla bolletta rispetto alle caldaie a gas.
- Incentivi fiscali: Accesso a notevoli incentivi fiscali per recuperare parte dell'investimento.
- Versatilità: Un unico impianto per riscaldamento, raffrescamento e acqua calda sanitaria.
- Inquinamento ridotto: Le emissioni di CO2 sono inferiori di circa il 90% rispetto a quelle emesse da un sistema di riscaldamento a gas.
Svantaggi
- Costo iniziale elevato: Investimento iniziale maggiore rispetto alle caldaie tradizionali.
- Rumorosità e ingombro: Le pompe di calore sono rumorose e ingombranti.
- Efficienza variabile: L'efficienza cala al diminuire della temperatura esterna.
- Temperatura di mandata: La temperatura dell'acqua di mandata non è elevatissima (può essere innalzata riducendo l'efficienza).
Pompa di calore sempre accesa?
Il funzionamento della Pompa di Calore (PdC) richiede un approccio diverso nella gestione del riscaldamento domestico rispetto ad una caldaia tradizionale, poiché il calore viene prodotto e distribuito in modo differente.
- Riscaldamento a pavimento o a soffitto: Questi impianti richiedono tempo (circa 5 ore) per riscaldarsi o raffreddarsi, quindi la temperatura a cui viene impostata la pdc sarà pari a 25-30°C per garantire una temperatura stabile e una buona efficienza.
- Riscaldamento con fancoil: I fancoil riscaldano rapidamente. Puoi spegnere la PdC quando la casa è vuota e programmarla per accendersi 20-30 minuti prima del rientro, sfruttando le ore più calde per ridurre i consumi.
- Riscaldamento con termosifoni: Con i termosifoni, è meglio mantenere la PdC sempre accesa a 45-55°C. Spegnere e riaccendere riduce l’efficienza, quindi mantenerla costante aiuta a risparmiare.
Costi delle Pompe di Calore
I prezzi delle pompe di calore dipendono da vari fattori fra cui la tipologia (aria-aria le più economiche, aria-acqua, geotermiche), la potenza termica, il COP e il marchio.
Costi Medi di Installazione
| Tipo di Pompa di Calore | Costo Medio di Installazione (€) |
|---|---|
| Pompa di calore geotermica | 3.500 - 6.000 |
| Pompa di calore aria-acqua | 1.500 - 3.500 |
| Pompa di calore aria-aria | 1.200 - 4.500 |
| Pompa di calore acqua-acqua | 2.000 - 5.000 |
Conclusioni
Le pompe di calore rappresentano una valida alternativa ai tradizionali sistemi di riscaldamento, offrendo vantaggi in termini di efficienza energetica e riduzione delle emissioni. Tuttavia, è fondamentale valutare attentamente le proprie esigenze e le caratteristiche dell'edificio per scegliere la soluzione più adatta e massimizzare i benefici.